Интенсивные суббури в главную фазу магнитной бури 23−24 марта 2023 г.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены планетарные особенности пространственно-временного распределения ионосферных электроджетов в начале и максимуме активности трех очень интенсивных суббурь (с индексом AL от -1200 до -1700 нТл) в главной фазе сильной магнитной бури 23−24 марта 2023 года. При анализе суббурь использовались карты планетарного распределения высокоширотных ионосферных токов, построенные на основе одновременных магнитных измерений на 66-ти низкоорбитальных спутниках проекта AMPERE, а также наземные магнитограммы скандинавского профиля IMAGE и среднеширотных станций ИЗМИРАН, расположенных в той же долготной области. Установлено, что начало всех исследуемых суббурь на меридиане IMAGE, сопровождалось развитием ночного токового вихря с направлением вращения по часовой стрелке, что является индикатором усиления втекающих продольных токов. Наземные среднеширотные наблюдения на сети станций ИЗМИРАН подтвердили, что в ночном секторе центр токового клина суббурь находился значительно восточнее меридиана IMAGE. Во время максимума интенсивности суббурь подобный, но более обширный токовый вихрь наблюдался в утреннем секторе, что, вероятно, является типичным для интенсивных суббурь.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. И. Громова

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gromova@izmiran.ru
Россия, Троицк

Н. Г. Клейменова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: ngk1935@yandex.ru
Россия, Москва

С. В. Громов

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Email: gromova@izmiran.ru
Россия, Троицк

К. Х. Канониди

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Email: gromova@izmiran.ru
Россия, Троицк

В. Г. Петров

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Email: gromova@izmiran.ru
Россия, Троицк

Л. М. Малышева

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: ngk1935@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Дэспирак И.В., Клейменова Н.Г., Громова Л.И., Громов С.В., Малышева Л.М. Суперсуббури во время бурь 7–8 сентября 2017 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 3. С. 308‒317. 2020. https://doi.org/10.31857/S0016794020030049
  2. Дэспирак И.В., Клейменова Н.Г., Любчич А.А., Сецко П.В., Громова Л.И., Вернер Р. Глобальное развитие суперсуббури 28 мая 2011 года. // Геомагнетизм и аэрономия. T. 62. № 3. С. 325–335. 2022а. https://doi.org/10.1134/S0016793222030069
  3. Дэспирак И.В., Клейменова Н.Г., Громова Л.И., Любчич А.А., Гинева В., Сецко П.В. Пространственные особенности суперсуббури на главной фазе бури 5 апреля 2010 // Изв. РАН. Сер. физ. Т. 86. № 3. С. 249-255. 2022б. https://doi.org/10.3103/S106287382203008X
  4. Ишков В.Н. Итоги и уроки 24 цикла – первого цикла второй эпохи пониженной солнечной активности // Астрон. журн. Т. 99. № 1. C. 55−69. 2022. https://doi.org/10.31857/S0004629922020050
  5. Ишков В.Н. Текущий 25 цикл солнечной активности в преддверии фазы максимума // Труды XXVII Всероссийская ежегодная конференция по физике солнца “Солнечная и солнечно-земная физика – 2023”. Санкт-Петербург. С. 139−144. 2023. https://doi.org/10.31725/0552-5829-2023-139-144
  6. Корнилова Т.А., Корнилов И.А. Пространственно-временная динамика сияний во время главной фазы магнитной бури // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 49. № 6. С. 757−767. 2009.
  7. Akasofu S.-I, Chapman S. The development of the main phase of magnetic storms //J. Geophys. Res. V. 68. P. 125–129. 1963. https://doi.org/10.1029/jz068i001p00125
  8. Boudouridis A., Zesta E., Lyons L.R., Anderson P.C., Lummerzheim D. Effect of solar wind pressure pulses on the size and strength of the auroral oval // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. № A4. P. 8012 – 8027. https://doi.org/10.1029/2002JA009373
  9. Baumjohann W., Kamide Y., Nakamura R. Substorms, storms and the near-Earth tail //J. Geomagn. Geoelectr. V. 48. I. 2. P. 177−185. 1996. https://doi.org/10.5636/jgg.48.177
  10. Despirak I.V., Lubchich A.A., Kleimenova N.G., Setsko P.V., Werner R. Supersubstorm on 20 December 2015: Spatial Geomagnetic Effects // Proceedings of the Fourteenth Workshop “Solar Influences on the Magnetosphere, Ionosphere and Atmosphere”. P. 10−15. 2022. https://doi.org/DOI: 10.31401/WS.2022.proc
  11. Ebihara Y, Tanaka T. Substorm simulation: Formation of westward traveling surge // J. Geophys. Res. Space Physics. V. 120. P.10466–10484. 2015. https://doi/org/10.1002/2015JA021697.
  12. Feldstein Y.I., Grafe A., Gromova I.I., Popov V.A. Auroral electrojets during geomagnetic storms // J. Geophys. Res. V. 102. P. 14223–14235. 1997. 10.1029/97JA00577' target='_blank'>https://doi: 10.1029/97JA00577
  13. Gjerloev J.W., Hoffman R.A., Sigwarth J.B., Frank L.A., Baker J.B. Typical auroral substorm: A bifurcated oval. // J. Geophys. Res. V. 113. A03211. 2008. 10.1029/2007JA012431' target='_blank'>https://doi: 10.1029/2007JA012431
  14. Gjerloev J.W., Hoffman R.A. The large‐scale current system during auroral substorms. // J. Geophys. Res.: Space Physics. V. 119. P. 4591–4606. 2014. https://doi.org/10.1002/2013JA019176
  15. Gromova L.I., Kleimenova N.G., Despirak I.V., Gromov S.V., Lubchich A.A., Malysheva L.M. Magnetic storm 20 April 2020: substorms in the main phase // ‘Physics of auroral phenomena’, Proceedings of the 45th Annual Seminar. P .16−19. 2022. https://doi.org/10.51981/2588-0039.2022.45
  16. Hoffman R.A., Gjerloev J.W., Frank L.A., Sigwarth, J.W. Are there optical differences between storm-time substorms and isolated substorms? //Ann. Geophys. V. 28. P. 1183–1198. 2010. https://doi.org/10.5194/angeo-28-1183-2010
  17. Hsu T.-S., McPherron R.L. The Characteristics of Storm-Time Substorms and Non-Storm Substorms // Fifth International Conference on Substorms. Edited by A. Wilson. ESA SP-443. P. 439−442. 2000.
  18. Kamide Y., Ahn B.-H., Akasofu S.-I., et al. Global distribution of ionospheric and field-aligned currents during substorms as determined from six IMS meridian chains of magnetometers: initial results //J. Geophys. Res. V. 87. P. 8228–8240. 1982. https://doi.org/10.1029/JA087iA10p08228
  19. Kepko L., McPherron R.L., Amm O., Apatenkov S., Baumjohann W., Birn J., Lester M., Nakamura R., Pulkkinen T.I., Sergeev V. Substorm current wedge revisited. // Space Sci. Rev. V. 190(1‐4). P. 1–46. 2015. https://doi.org/10.1007/s11214-014-0124-9
  20. Kisabeth J., Rostoker G. Current flow in auroral loops and surges inferred from ground-based magnetic observations. //J. Geophys. Res. V. 78. P. 5573–5584. 1973. https://doi.org/10.1029/JA078i025p05573
  21. Lazutin L., Starkov G., Meng C-I., Sibeck D. G., Stadsnes J., Bjordal J., Kan Liou, Kornilova T., Reeves G. Westward traveling surge dynamics and the local structure of an isolated substorm. // Adv. Space Res. V. 28. P. 1623−1629. 2001. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(01)00489-6
  22. McPherron R.L., Russell C.T., Aubry M.P. Satellite studies of magnetospheric substorms on August 15, 1968: 9. Phenomenological model for substorms // J. Geophys. Res. V. 78. № 16. Р. 3131−3149. 1973. https://doi.org/10.1029/JA078i016p03131
  23. McPherron R.L., Chu X. Relation of the auroral substorm to the substorm current wedge. // Geosci. Lett. V. 3. P. 12. 2016. https://doi.org/10.1186/s40562-016-0044-5
  24. Ohtani S., Motoba T., Gkioulidou M., Takahashi K., Singer H.J. Spatial development of the dipolarization region in the inner magnetosphere. //J. Geophys. Res.: Space Physics. V. 123. P. 5452–5463. 2018. https://doi.org/10.1029/2018JA025443
  25. Ohtani S., Motoba T. Formation of beading auroral arcs at substorm onset: implications of its variability into the generation process. //J. Geophys. Res.: Space Physics. V. 128. e2022JA030796. 2023. https://doi.org/10.1029/2022JA030796
  26. Tighe W.G. and Rostoker G. Characteristics of westward travelling surges during magnetospheric substorms. //Journal of Geophysics - Zeitschrift fuer Geophysik. V. 50. № 1. P. 51−67. 1981.
  27. Troshichev O.A., Podorozhkina N.A., Sormakov D.A., Janzhura A.S. PC index as a proxy of the solar wind energy that entered into the magnetosphere: Development of magnetic substorms // J. Geophys. Res.:Space Physics. V. 119. P. 6521–6540. 2014. https://doi.org/10.1002/2014JA019940
  28. Tsurutani B.T., Hajra R., Echer E., Gjerloev J.W. Extremely intense (SML ≤ -2500 nT) substorms: isolated events that are externally triggered? // Ann. Geophys. V. 33. P. 519–524. 2015 https://doi.org/10.5194/angeocom-33-519-2015

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Вариации индексов геомагнитной активности (SymH, AL, PC), компонент ММП (B, By, Bz) и параметров солнечного ветра (скорости V и динамического давления Psw). Стрелки ‒ рассматриваемые суббури. Горизонтальная черта – анализируемый интервал.

Скачать (284KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Карты AMPERE положения электроджетов во время суббурь-1, 2 и 3 (а, б, в соотвественно): левые карты − перед началом суббури, центральные − в момент её начала и правые − вблизи максимума активности. Стрелки − положение меридиана IMAGE.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Магнитограммы: (а) X- и (б) Y-компоненты поля некоторых станций цепочки IMAGE. Толстые стрелки схематически показывают максимумы активности рассматриваемых суббурь.

Скачать (343KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Магнитограммы: (а) X- и (б) Y-компонент среднеширотных станций ИЗМИРАН.

Скачать (187KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Событие 17 марта 2015 г.: карта AMPERE положения электроджетов вблизи максимума активности суббури. Стрелки – положение меридиана IMAGE.

Скачать (468KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схема крупномасштабной суббуревой токовой системы: утренний двойной токовый клин суббури, из работы [Gjerloev and Hoffman, 2014].

Скачать (93KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024